(57)【要約】【課題】床面に多数配設された送電電極の電源への接続を、床上物体の受電電極から与えられる給電要求信号に従って達成し、また床上物体に送電電極の位置を認識させることにより、漏電、短絡事故、感電の恐れのない、高い安全性で床上物体にコードレスで電力を供給し、送電電極の数を少なくして、電力供給床を簡単に安価に製造する。【解決手段】  床面２に多数設けた送電電極３を、セレクタ４により床下配線１５に個々に切替え可能にとし、セレクタ４を床上物体１９から与えられる給電要求信号Ｈ３に従って、送電電極３を電力線１６に接続するものとした電力供給床１から床上物体１９に、送電電極３に位置を検出するセンサー３３を設けて、目的とする送電電極３の位置を予測決定して、受電電極２４の送電電極３との接触を確実に得、これにより床上物体１９への給電を確保する。【選択図】図１
2005168232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面(2)に多数の送電電極(3)を配設し、少なくとも電力線(16)を有する床下配線(15)を設け、前記送電電極(3)と床下配線(15)とを、個々に切替え可能に接続するセレクタ(4)を設け、前記各送電電極(3)の間隔を、前記床面(2)上に位置する床上物体(19)に設けた一対の受電電極(24)に対して、隣り合った前記送電電極(3)が別々にそして同時に接触し、かつ一つの前記受電電極(24)が、同時に二つの送電電極(3)と接触しない値に設定し、前記セレクタ(4)を、前記送電電極(3)と受電電極(24)との接触もしくは接近により、前記床上物体(19)から与えられる給電要求信号(H3)に従って、内蔵した切替え接点(5)を切替えて、前記受電電極(24)と接触もしくは接近している送電電極(3)を電力線(16)に接続するものとした電力供給床(1)から、前記床面(2)を自走する床上物体(19)に電力を供給するコードレス電力供給方法であって、搭載した蓄電回路(22)に蓄えた電力により負荷(21)の一部であるモータを稼動させて自走する前記床上物体(19)にセンサー(33)を設け、該センサー(33)の検知信号から目的とする送電電極(3)の位置を検出しながら前記床上物体(19)を移動させて、目的とする選択した前記送電電極(3)に受電電極(24)を接触もしくは接近させて、前記床上物体(19)からセレクタ(4)に給電要求信号(H3)を送り、前記セレクタ(4)を給電要求信号(H3)の受信によりオン状態とし、これにより前記送電電極(3)と電力線(16)とを接続して、前記電力線(16)から、前記床上物体(19)の負荷(21)に電力を供給すると共に、前記蓄電回路(22)に充電電力を供給し、前記給電要求信号(H3)の受信が無くなったならば、前記セレクタ(4)をオフ状態として、前記送電電極(3)と電力線(16)との接続を遮断するコードレス電力供給方法。
【請求項２】
給電要求信号(H3)を、コード信号とした、請求項１記載のコードレス電力供給方法。
【請求項３】
給電要求信号(H3)を、直流電流信号とした、請求項１記載のコードレス電力供給方法。
【請求項４】
センサー(33)の検知信号から目的とする送電電極(3)の位置を検出する手段を、前記センサー(33)の検知信号から、目的とする送電電極(3)に対する方向と距離を算出して検出するものとした、請求項１、２または３記載のコードレス電力供給方法。
【請求項５】
センサー(33)の検知信号から目的とする送電電極(3)の位置を検出する手段を、前記センサー(33)の検知信号から送電電極(3)の配列パターンを作成し、該作成した配列パターンと予め記録した前記送電電極(3)の配列パターンとを比較して、目的とする送電電極(3)の位置を計算して検出するものとした、請求項１、２または３記載のコードレス電力供給方法。
【請求項６】
床上物体(19)を、搭載したエネルギー放射体(34)から報知信号(H1)を前方に放射しながら自走させ、エネルギー受容体(12)で前記報知信号(H1)を受信したセレクタ(4)は、電力線(16)からアクティブ回路(14)に電力を供給して、送電電極(3)と同位置に取付けたアクティブ素子(13)を稼動させて接近信号(H2)を放射し、前記床上物体(19)のセンサー(33)は、前記接近信号(H2)を受信して検知信号を出力する請求項１、２、３、４または５記載のコードレス電力供給方法。
【請求項７】
セレクタ(4)に、送電電極(3)と同位置に取付けた永久磁石をアクティブ素子(13)として設け、該アクティブ素子(13)が前記送電電極(3)周囲に形成する直流磁場を接近信号(H2)とし、床上物体(19)の複数のピックアップコイルで構成されるセンサー(33)は、前記接近信号(H2)を受信して検知信号を出力する請求項１、２、３、４または５記載のコードレス電力供給方法。
【請求項８】
床上物体(19)のセンサー(33)は、送電電極(3)を直接センシングして検知信号を出力する請求項１、２、３、４または５記載のコードレス電力供給方法。
【請求項９】
センサー(33)による送電電極(3)のセンシングを、イメージ素子による画像イメージ、床面(2)の導電率パターン分布を測定する熊手状プローブおよび渦電流による金属探知コイルアレイによる導電率イメージ、超音波素子のアレイによる音響反射率イメージの何れか一つにより行うものとした請求項８記載のコードレス電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面上に位置した自走する電気製品である床上物体に対して、コードレスに電力を供給するコードレス電力供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動電気掃除機、ロボット等の自走移動する移動電気製品への電力の供給は、壁に設けたコンセントと電気製品とをケーブルで接続することにより達成されるが、このため電気製品の移動できる範囲は、このケーブルの長さで制限されてしまい、フレキシブルに模様替えを行うことができず、かつ移動電気製品に必ず付帯するケーブルが、時として取扱いおよび外観体裁の邪魔となる、と云う不満があった。
【０００３】
また、ケーブルを設けることなく、バッテリーを電源とする移動電気製品は、搭載したバッテリーが重くかつ嵩張るため、その小型化、軽量化に、満足し得ない限界がある、と云う不満があった。
【０００４】
この不満を解消するものとして、床面に、多数の電極板を所定間隔にて配設すると共に、この電極板の各々を交互に極性を変えて電源に接続し、床面上の電気製品に、相互に絶縁された複数の電極子を設け、この電極子は、一部の電極子が一方の極性の電極板に接触し、同時に他の一部の電極子が他方の極性の電極板に接触可能に配置し、１つの電極子が極性を異にする２枚の電極板に同時に接触しないように、電極板相互の間隔を電極子の接触範囲より大きく設けて構成して、床面上の電気製品に、ワイヤレスで電力を供給することのできる床が開示されている。
【特許文献１】特公平２−１６０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術にあっては、床面に配設された多数の電極板は、電源に接続された状態のままであるので、目的とする電気製品とは別の床面上の他の物品により、漏電や短絡事故の発生する恐れがあるだけではなく、そのままでは人が感電する危険があるので、一般の家庭やオフィスで使用することはできない、と云う問題があった。
【０００６】
また、床面に配設された電極板と、床上物体に設けた電極との位置関係を、床上物体の移動に関係なく、一定範囲内に保つ必要があることから、極めて多数の電極板を、床面に一定間隔および一定配列で配置しなければならず、このため電力供給床の製造価格が、極めて高いものとなる、と云う問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、床面に多数配設された電極板（送電電極）の電源への接続を、給電を必要とする床面上の電気製品である床上物体の電極子（受電電極）との接触もしくは接近により与えられる給電要求信号に従って達成し、また床上物体に送電電極の位置を認識させることを技術的課題とし、もって漏電や短絡事故さらには感電の恐れのない、高い安全性で床上物体にコードレスで電力を供給すると共に、送電電極を、必要とする箇所に、所望する一定の配列で配設することにより、その数を少なくして、電力供給床を、構造が簡単で安価に製造することができるものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の構成は、
床面に多数の送電電極を配設し、少なくとも電力線を有する床下配線を設け、送電電極と床下配線とを、個々に切替え可能に接続するセレクタを設け、各送電電極の間隔を、床面上に位置する床上物体に設けた一対の受電電極に対して、隣り合った送電電極が別々にそして同時に接触し、かつ一つの受電電極が、同時に二つの送電電極と接触しない値に設定し、セレクタを、送電電極と受電電極との接触もしくは接近により、床上物体から与えられる給電要求信号に従って、内蔵した切替え接点を切替えて、受電電極と接触もしくは接近している送電電極を電力線に接続するものとした電力供給床から、床面を自走する床上物体に電力を供給するコードレス電力供給方法であること、
搭載した蓄電回路に蓄えた電力により負荷の一部であるモータを稼動させて自走する床上物体にセンサーを設け、このセンサーの検知信号から目的とする送電電極の位置を検出しながら床上物体を移動させること、
目的とする選択した送電電極に受電電極を接触もしくは接近させて、床上物体からセレクタに給電要求信号を送り、セレクタを給電要求信号の受信によりオン状態とし、これにより送電電極と電力線とを接続して、電力線から、床上物体の負荷に電力を供給すると共に、蓄電回路に充電電力を供給すること、
セレクタに給電要求信号の受信が無くなったならば、セレクタをオフ状態として、送電電極と電力線との接続を遮断すること、
にある。
【０００９】
この請求項１記載の発明において、各送電電極は、床面上に床上物体が位置して、その受電電極を接触もしくは接近させ、かつ給電要求信号を送出しない限り、電源線と接続されないので、等しくグランド電位となっており、このため床上物体以外の物品が床面に置かれて接触したとしても、漏電および短絡を引き起こすことはなく、ましてや人が接触しても感電することは全くない。
【００１０】
各送電電極は、その間隔を、床上物体の一対の受電電極に対して、隣り合った送電電極が別々にそして同時に接触し、かつ一つの受電電極が、同時に二つの送電電極と接触しない値に設定しているので、複数の送電電極が単一の受電電極により短絡されることなく、必ず一対の送電電極と受電電極とが、一対一で同時に接触することになり、床上物体に対する安全で確実な給電を達成する。
【００１１】
床上物体は、必要とする送電電極を選択しながら走行移動するので、不要な場所および領域に送電電極を配置する必要がなく、その分、電力供給床の構造が単純化することになる。
【００１２】
床上物体は、蓄電回路を有し、この蓄電回路の電力により自走移動可能となっているので、その受電電極の送電電極との接続を、断続的なものとすることが許容されることになり、これにより設置しなければならない送電電極の数を少なくすることが可能となり、その分、電力供給床の構造を簡単化できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明における給電要求信号を、コード信号に特定したものである。
【００１４】
この請求項２記載の発明において、給電要求信号がコード信号であるので、セレクタは入力されてきた給電要求信号のコードを、予め記録されているコードと照合し、適合している場合にだけ、送電電極を電力線に接続するので、送電電極が妄りに電力線に接続されることがなく、これにより電力供給床の安全性が飛躍的に高められる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明における給電要求信号を、直流電流信号に特定したものである。
【００１６】
この請求項３記載の発明において、給電要求信号が単純な直流電流信号であるので、セレクタは、単に直流電流を検出することができる構成であれば良く、このためセレクタを簡単で安価なものとすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の構成に、センサーの検知信号から目的とする送電電極の位置を検出する手段を、センサーの検知信号から、目的とする送電電極に対する方向と距離を算出して検出するものとした、ことを加えたものである。
【００１８】
この請求項４記載の発明において、床上物体による目的とする送電電極の位置検出は、センサーの検知信号を直接位置信号として処理するので、位置検出のための信号処理が簡単であり、これにより床上物体における送電電極の位置検出のための演算部分の構成を簡単なものとすることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の構成に、センサーの検知信号から目的とする送電電極の位置を検出する手段を、センサーの検知信号から送電電極の配列パターンを作成し、この作成した配列パターンと予め記録した送電電極の配列パターンとを比較して、目的とする送電電極の位置を計算して検出するものとした、ことを加えたものである。
【００２０】
この請求項５記載の発明において、床上物体による目的とする送電電極の位置検出は、センサーの検知信号に従って作成した送電電極の配列パターンと、予め記録した送電電極の配列パターンとの比較から計算して達成するものであるので、その実体は予測検出となり、このため蓄電回路の電力により走行移動できる範囲内において、床上物体の走行移動に有利である送電電極を、目的とする送電電極として選択して決定することが可能となる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、４または５記載の発明の構成に、床上物体を、搭載したエネルギー放射体から報知信号を前方に放射しながら自走させ、エネルギー受容体で報知信号を受信したセレクタは、電力線からアクティブ回路に電力を供給して、送電電極と同位置に取付けたアクティブ素子を稼動させて接近信号を放射し、床上物体のセンサーは、接近信号を受信して検知信号を出力すること、を加えたものである。
【００２２】
この請求項６記載の発明においては、自走移動している床上物体からの報知信号の受信により、この床上物体の前方、すなわち移動方向側に位置している送電電極が、自己の存在を顕示する接近信号を放射するので、送電電極側は、床上物体が接近した時にだけ電力を消費することになり、これにより電力供給床の消費電力はきわめて小さいものとなる。
【００２３】
また、送電電極側からの接近信号は、床上物体からの報知信号の受信に従って放射されるもの、すなわち床上物体が送電電極に接近した状態で放射されるものであるので、周囲に電波障害や電磁障害等の悪影響を与える恐れのない状態で、床上物体に安定して確実に受信される。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項1、２、３、４または５記載の発明の構成に、セレクタに、送電電極と同位置に取付けた永久磁石をアクティブ素子として設け、このアクティブ素子が送電電極の周囲に形成する直流磁場を接近信号とし、床上物体の複数のピックアップコイルで構成されるセンサーは、接近信号を受信して検知信号を出力すること、を加えたものである。
【００２５】
この請求項７記載の発明においては、接近信号を、送電電極に取付けた永久磁石が形成する直流磁場としたので、接近信号を放射するための電力が不要となり、これにより待機中の電力供給床が電力を消費することは全くない。
【００２６】
また、電力供給床は、各送電電極に永久磁石を組付けるだけで、報知信号を受信するエネルギー受容体や、アクティブ素子である永久磁石の動作を制御するアクティブ回路が不要であり、同様に、床上物体は、報知信号を放射する必要がないので、エネルギー放射体が不要となり、その分、全体構成が簡単となる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項1、２、３、４または５記載の発明の構成に、床上物体のセンサーは、送電電極を直接センシングして検知信号を出力すること、を加えたものである。
【００２８】
この請求項８記載の発明においては、床上物体側が、送電電極をセンサーで直接センシングするので、電力供給床は、エネルギー受容体、アクティブ回路そしてアクティブ素子から成る接近信号を放射するための構成部分が不要となり、その分、構成が簡単となると共に、床上物体に電力を供給しているとき以外は、電力を消費することは全くない。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明の構成に、センサーによる送電電極のセンシングを、イメージ素子による画像イメージ、床面の導電率パターン分布を測定する熊手状プローブおよび渦電流による金属探知コイルアレイによる導電率イメージ、超音波素子のアレイによる音響反射率イメージの何れか一つにより行うものとしたこと、を加えたものである。
【００３０】
この請求項９記載の発明においては、画像イメージの場合は、画像解析により、また導電率イメージの場合は、導電率分布を解析することにより、そして音響反射率イメージの場合は音響反射率を解析することにより、送電電極の位置を検出する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、上記した構成としたので、以下に示す効果を奏する。
請求項1記載の発明にあっては、各送電電極は、床上物体に電力を供給している時以外は、等しくグランド電位となっているので、床上物体以外の物品が接触したとしても、漏電および短絡を引き起こすことはなく、また受電電極で二つの送電電極が短絡されることもなく、ましてや人が接触しても感電することは全くなく、きわめて高い安全性を安定して発揮する。
【００３２】
床上物体は、蓄電回路に蓄えた電力による自走と、センサーによる送電電極の位置の検出とにより、受電電極の送電電極への接触を確実にかつ正確に達成して、必要とする給電を確実に得ることができるので、床上物体の安全で安定した運用を得ることができる。
【００３３】
床上物体は、必要とする送電電極を選択しながら走行移動するので、必要とする場所および領域だけに送電電極を配置すればよく、またその受電電極の送電電極との接続を、断続的なものとすることが許容されるので、設置しなければならない送電電極の数を少なくすることが可能であり、その分、電力供給床の構造が単純化して、電力供給床の製造経費の大幅な削減を得ることができる。
【００３４】
床上物体による目的とする送電電極の検出は、予測検出であるので、蓄電回路の電力により走行移動できる範囲内において、床上物体の走行移動に有利である送電電極を、目的とする送電電極として選択決定することが可能であり、これにより床上物体を安全にそして円滑に走行移動させることができる。
【００３５】
請求項２記載の発明にあっては、電力供給床の安全性が飛躍的に高められるので、この電力供給床を人間の日常的な行動領域内に使用することが可能となる。
【００３６】
請求項３記載の発明にあっては、セレクタを簡単で安価なものとすることができるので、電力供給床そのものを、簡単にかつ安価に提供することができる。
【００３７】
請求項４記載の発明にあっては、送電電極の位置検出のための信号処理が簡単であり、その分、床上物体における送電電極の位置検出のための演算部分を、簡単にかつ安価に構成することが可能となる。
【００３８】
請求項５記載の発明にあっては、床上物体は、必要とする送電電極を、この送電電極の記憶した配列パターンに従って検出するので、最適な送電電極を予測選択することができ、これにより床上物体を、より効率的に移動させることが可能となる。
【００３９】
請求項６記載の発明にあっては、各送電電極が、床上物体が接近してきた時にだけ接近信号を出力すれば良いので、電力供給床の消費電力を充分に小さく抑えることができる。
【００４０】
また、送電電極側からの接近信号は、床上物体からの報知信号の受信に従って放射されるものであるので、周囲に電波障害や電磁障害等の悪影響を与える恐れのない状態で、安定して確実に受信され、充分な安全性が確保される。
【００４１】
請求項７記載の発明にあっては、接近信号を永久磁石が形成する直流磁場としたので、電力供給床における消費電力を大幅に低減させることができると共に、電力供給床自体の構造を簡単化することができ、同様に床上物体の構造も簡単化することができる。
【００４２】
請求項８記載の発明にあっては、電力供給床側に、送電電極の存在を顕示する機能部分を設ける必要がないと共に、床上物体側も、電力供給床からの信号を受信する機能部分を設ける必要がないのでは、設備全体の構成を大幅に簡略化することができ、実施に要する経費を充分に低減させることができる。
【００４３】
請求項９記載の発明にあっては、センサーによる送電電極のセンシングを、画像イメージで行う場合は、センサーを構成が簡単で安価なものとすることができ、また導電率イメージで行う場合には、事前に送電電極の電力線との接続の有無を検出することができ、高い安全性を得ることができ、さらに音響反射率イメージで行う場合には、硬さの違いから送電電極を検出することができるので、床面がカーペット等の柔らかい床材料で構成された場合に有効に機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の態様を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の基本的な実施態様の全体構成例を示すもので、床面２に多数の送電電極３を一定配列パターンで配置して設け、各送電電極３を、セレクタ４により、電源１８に接続された電力線１６を有する床下配線１５に断続可能に接続する電力供給床１と、この電力供給床１の床面２上に、電力により自走移動可能に載置され、送電電極３に受電電極２４を接触させて給電される床上物体１９との組合せで構成されている。
【００４５】
電力供給床１は、床面２に、例えば図２に示すように、一定間隔で行列配列となった、一定配列パターンで設けられた多数の導電材料製平円板状の送電電極３と、電力線１６とグランド線１７とから成る床下配線１５と、各送電電極３を床下配線１５に断続可能に接続する多数のセレクタ４とから構成されている。
【００４６】
各セレクタ４は、送電電極３と床下配線１５との接続を断続する切替え接点５と、床上物体１９から送電電極３に送信された給電要求信号Ｈ３を、検出子１１で検出する信号検出部７と、この信号検出部７からの信号に従って、切替え接点５の切替え状態を切替え設定するリレードライブ６の動作を制御する制御回路８とを有している。
【００４７】
また、セレクタ４には、床上物体１９からの報知信号Ｈ１を受信するためのエネルギー受容体１２が設けられていると共に、送電電極３に取付けた、接近信号Ｈ２を放射するアクティブ素子１３を稼動させるアクティブ回路１４が設けられており、エネルギー受容体１２は、その受信信号を制御回路８に入力させ、アクティブ回路１４は、制御回路８により、その動作が制御されるように設定されている。
【００４８】
すなわち、セレクタ４は、床上物体１９からの給電要求信号Ｈ３に従って、送電電極３の床下配線１５に対する断続を切替え制御するのを基本的動作とし、これに加えて、アクティブ素子１３を稼動させて、床上物体１９に接近信号Ｈ２を放射する動作、さらにはエネルギー受容体１２で報知信号Ｈ１を受信する動作を行うものとなっている。
【００４９】
床上物体１９は、床面２を車輪３５により走行する本体２０に、モータを含む負荷２１と、電気二重層コンデンサや小型バッテリーで構成される蓄電回路２２と、電力供給床１から電力の供給を受けるべく、送電電極３と接触可能に設けられた受電電極２４と、給電要求信号発生回路２６と、接近信号Ｈ２を感知する等して送電電極３を検出するセンサー３３と、報知信号Ｈ１を放射するエネルギー放射体３４と、そして各構成部分の動きを制御する制御装置２５とを有している。
【００５０】
受電電極２４は、本体２０の下面に、隣り合った二つの送電電極３に対して、別々にかつ同時に接触する位置関係で、二つ設けられており、この受電電極２４の大きさは、二つの送電電極３間を短絡することのないものとなっている。
【００５１】
負荷２１と蓄電回路２２は、二つの受電電極２４間に並列に接続されているが、この負荷２１と蓄電回路２２との並列回路と受電電極２４との間には、整流回路２３を設けるのが、実施上便利である。
【００５２】
また、両受電電極２４間には、給電要求信号発生回路２６が設けられていて、受電電極２４を介して、セレクタ４に給電要求信号Ｈ３を発信している。
【００５３】
本体２０の前面には、電力供給床１の各セレクタ４に、床上物体１９が近づいてきたことを知らせる報知信号Ｈ１を放射するエネルギー放射体３４と、アクティブ素子１３からの接近信号Ｈ２を感知する等して送電電極３を検出するセンサー３３とが、取付けられている。
【００５４】
モータを含めた負荷２１の稼動動作、蓄電回路２２の負荷２１への電力供給動作、給電要求信号発生回路２６の信号発生動作、エネルギー放射体３４の信号放射動作、そしてセンサー３３の信号受信動作等の検出動作の全ては、制御装置２５で制御されている。
【００５５】
センサー３３の検知信号は、演算部３２で位置信号として演算処理されて、直接送電電極３に対する方向と距離とを算出して、目的とする送電電極３の位置を決定するか、または送電電極３の配列パターンに作成され、制御装置２５で、この送電電極３の作成した配列パターンと、予め記録した配列パターンとを比較して、受電電極２４を接触させるための、目的とする送電電極３の位置を予測決定する。
【００５６】
図３は、本発明の基本的な動作態様を説明するフローチャート図で、スタートであるステップｓ１にあっては、床上物体１９の蓄電回路２２には、電力が蓄えられた状態となっている。
【００５７】
この状態から、ステップｓ２においては、床上物体１９は、蓄電回路２２の電力により、負荷２１のモータを駆動させて、床面２を自走移動する。
【００５８】
床上物体１９は、ステップｓ３において、目的とする送電電極３の位置を検出するのであるが、このステップｓ３における送電電極３の位置検出手法としては、ステップｓ３ａによる検出手法と、ステップｓ３ｂ１とステップｓ３ｂ２との組合わせによる検出手法とがある。
【００５９】
ステップｓ３ａにおいては、センサー３３の検知信号から、目的とする送電電極３に対する方向と距離とを算出し、これにより目的とする送電電極３の位置を検出する。
【００６０】
ステップｓ３ｂ１とステップｓ３ｂ２との組合わせにおいては、ステップｓ３ｂ１で、センサー３３の検知信号から、送電電極３の配列パターンを作成し、次いでステップｓ３ｂ２において、送電電極３の、作成した配列パターンと予め記録した配列パターンとを比較して、目的とする送電電極３の位置を計算により検出する。
【００６１】
床上物体１９は、ステップｓ４で、その受電電極２４を目的とする送電電極３に接触もしくは接近させたならば、ステップｓ５で、目的とする送電電極３に接続しているセレクタ４に給電要求信号Ｈ３を送信する。
【００６２】
ステップｓ６において、セレクタ４は、給電要求信号Ｈ３を解読して、適合していると判断したならば、送電電極３と電力線１６とを結合して、床上物体１９に電力を供給する。
【００６３】
ステップｓ７で、床上物体１９は、電力供給床１からの電力を負荷２１に供給すると共に、この電力で蓄電回路２２を充電する。
【００６４】
ステップｓ８で、セレクタ４は、床上物体１９からの給電要求信号Ｈ３の入力の有無をチェックし、給電要求信号Ｈ３の入力が有る場合には、ステップｓ６に戻り、電力の供給を継続し、給電要求信号Ｈ３の入力が無い場合には、ステップｓ９に進む。
【００６５】
ステップｓ９においては、セレクタ４は、給電要求信号Ｈ３が無くなったことに従って、電力の供給を停止し、ステップｓ２に戻る。
【００６６】
すなわち、給電要求信号Ｈ３の入力が無くなったことは、床上物体１９の自走移動により、送電電極３と受電電極２４とが離反したことを意味しているので、床上物体１９は、次の給電を受けるための動作を開始するのである。
【００６７】
以下、本発明の実施形態例を説明するが、各実施形態におけるフローチャートは、ステップｓ３を、ステップｓ３ｂ１とステップｓ３ｂ２の組合わせで構成した場合を例として示している。
【００６８】
図４は、本発明の第１の実施態様を示す簡略構成図で、電力供給床１は、エネルギー受容体１２としてコイルを、またアクティブ素子１３として発光ダイオードを使用しており、床上物体１９は、センサー３３としてカメラを、またエネルギー放射体３４として電磁コイルを使用している。
【００６９】
図５は、本発明の第１の実施態様の動作を説明するフローチャート図で、図３に示した基本フローチャートのステップｓ２とｓ３との間に、ステップｓ１０からｓ１２が挿入されると共に、ステップｓ９の後にステップｓ１３を設けている。
【００７０】
ステップｓ１０において、床上物体１９は、エネルギー放射体３４から報知信号Ｈ１を放射しながら自走移動する。
【００７１】
ステップｓ１１において、セレクタ４は、エネルギー受容体１２により報知信号Ｈ１を受信して、アクティブ回路１４を作動させて、アクティブ素子１３から光信号である接近信号Ｈ２を放射する。
【００７２】
床上物体１９は、ステップｓ１２で、センサー３３により接近信号Ｈ２を検知してから、ステップｓ３ｂ１に進んで送電電極３の配列パターンを作成する。
【００７３】
また、ステップｓ９で床上物体１９に対する給電を停止したセレクタ４は、ステップｓ１３に移行して、送電電極３の電位をグランドレベルとし、安全性を確保する。
【００７４】
図６は、本発明の第２の実施態様を示す簡略構成図で、電力供給床１は、流電電極３の直下に永久磁石を使用したアクティブ素子１３を配置して、直流磁場を接近信号Ｈ２として放射し、エネルギー受容体１２およびアクティブ回路１４を設けておらず、これに対して床上物体１９は、センサー３３として磁気センサー（接近信号Ｈ２が直流磁場であるため、フラックスゲート磁気センサー、アモルファス磁気センサー、回転コイル等が利用される）を設け、エネルギー放射体３４を設けていない。
【００７５】
図７は、本発明の第２の実施態様の動作を説明するフローチャート図で、図５に示した第１の実施態様の動作を説明するフローチャートにおけるステップｓ１０からｓ１２の代わりにステップｓ１４とｓ１５を挿入している。
【００７６】
ステップｓ１４において、電力供給床１は、送電電極３の位置に永久磁石をアクティブ素子１３として設け、この永久磁石であるアクティブ素子１３から直流磁場を接近信号Ｈ２として、常時放射する。
【００７７】
ステップｓ１５において、床上物体１９は、直流磁場である接近信号Ｈ２を、磁気センサーを使用したセンサー３３で検知してから、ステップｓ３ｂ１に進んで送電電極３の配列パターンを作成する。
【００７８】
図８は、本発明の第３の実施態様を示す簡略構成図で、電力供給床１は、エネルギー受容体１２、アクティブ素子１３そしてアクティブ回路１４を設けておらず、これに対して床上物体１９は、センサー３３として、送電電極３を直接センシングするカメラを設け、エネルギー放射体３４を設けていない。
【００７９】
図９は、本発明の第３の実施態様の動作を説明するフローチャート図で、図５に示した第１の実施態様の動作を説明するフローチャートにおけるステップｓ１０からｓ１２の代わりにステップｓ１６を挿入している。
【００８０】
ステップｓ１６において、床上物体１９は、センサー３３であるカメラで、送電電極３を直接センシングして検知してから、ステップｓ３ｂ１に進んで送電電極３の配列パターンを作成する。
【００８１】
図１０は、給電要求信号Ｈ３の送受信構成の第１の例を示すもので、セレクタ４は、送電電極３に、コイルを検出子１１として取付けた信号検出部７を有しており、制御回路８内に、信号検出部７で検出された信号を復調する信号復調部９と、この信号復調部９で復調された信号のコードが、予め記録されたコードと一致するか否かを判断する信号照合部１０を設けている。
【００８２】
これに対し、床上物体１９には、信号発生部２９と、この信号発生部２９からの信号を変調して、受電電極２４に設けた発信コイルである信号発信部３１から発信させる信号変調部３０とを有する給電要求信号発生回路２６が設けられている。
【００８３】
給電要求信号発生回路２６は、制御装置２５からの指令に従って、一定時間間隔で、給電要求信号Ｈ３を信号発信部３１から発信している。
【００８４】
床上物体１９の自走移動により、受電電極２４が送電電極３に接触する程度に接近すると、信号発信部３１からの給電要求信号Ｈ３を、信号検出部７が検出子１１で検出し、この信号を信号復調部９で復調してから、信号照合部１０で照合する。
【００８５】
信号照合部１０での照合が適合して、入力された信号が給電要求信号Ｈ３であると判断されたならば、リレードライブ６を作動させて、切替え接点５を“続”状態に切替えて、送電電極３を電力線１６に接続して、床上物体１９に対する給電を行う。
【００８６】
床上物体１９に給電された電力は、整流回路２３で全波整流されて、直流電力となって負荷２１および蓄電回路２２に供給される。
【００８７】
この図１０に示した、給電要求信号Ｈ３の送受信構成の第１の例にあっては、給電要求信号Ｈ３を、変調してから発信してセレクタ４側に受信させるので、送電電極３と受電電極２４との接触に先立って、セレクタ４を給電可能状態にスタンバイさせておくことが可能となり、これにより走行移動中の床上物体１９に対する給電を、効率良く実施することが可能となる。
【００８８】
また、セレクタ４における送電電極３と電力線１６との接続は、受信した検出信号のコードが適合している場合にだけ達成されるので、給電要求信号Ｈ３以外の信号により送電電極３と電力線１６とを接続することは全くなく、このためきわめて高い安全性を発揮することになる。
【００８９】
図１１は、給電要求信号Ｈ３の送受信構成の第２の例を示すもので、セレクタ４は、送電電極３に流入した電流信号である給電要求信号Ｈ３を検出する信号検出部７と、この信号検出部７からの検出信号の入力により切替え接点５を“続”状態に切替えるリレードライブ６を有している。
【００９０】
これに対し、床上物体１９に設けられた給電要求信号発生回路２６は、信号用蓄電器２７と信号用整流器２８との直列回路を主要構成部分として構成されている。
【００９１】
給電要求信号発生回路２６は、交流電源である電源１８からの電力の一部を、信号用整流器２８により一定の極性にして信号用蓄電器２７に充電し、床上物体１９の移動により、受電電極２４が送電電極３に接触した当初に、信号用蓄電器２７の充電電力を給電要求信号Ｈ３としてセレクタ４に送出する。
【００９２】
図１２は、この給電要求信号発生回路２６の具体例を示すもので、信号用蓄電器２７と信号用整流器２８との直列回路と直列に、電流制限用の制限抵抗Ｒを接続し、信号用整流器２８と並列にスイッチＳを接続し、さらに信号用蓄電器２７と信号用整流器２８との直列回路と並列に、スイッチＳを励磁する励磁コイルＬを接続した構成となっている。
【００９３】
スイッチＳは、常閉接点型で、励磁コイルＬの励磁によりオフ状態となるので、床上物体１９に対して電源１８から電力が供給されている状態ではオフとなっており、このため信号用整流器２８が働いて、信号用蓄電器２７に、図示した極性の電力が充電される。
【００９４】
受電電極２４が送電電極３から離れ、床上物体１９に対する電源１８からの電力の供給がなくなると、励磁コイルＬの励磁力がなくなるので、スイッチＳはオン状態となり、何時でも信号用蓄電器２７の充電電力を給電要求信号Ｈ３として放電することができる状態となる。
【００９５】
なお、励磁コイルＬは、信号用蓄電器２７と信号用整流器２８そして制限抵抗Ｒとの直列回路と並列に接続することもできるが、スイッチＳと励磁コイルＬの組合わせをリードスイッチで構成する場合には、このリードスイッチの安全性を考慮して、図示の接続構造とするのが良い。
【００９６】
また、制限抵抗Ｒは、電流の制限だけではなく、信号用蓄電器２７の放電時定数を設定制御するものでもあり、信号用蓄電器２７の充電電荷が瞬時に放電され尽くすのを防止している。
【００９７】
床上物体１９の自走移動により、受電電極２４が送電電極３に接触すると、給電要求信号発生回路２６の信号用蓄電器２７から電流信号である給電要求信号Ｈ３が送電電極３に流入し、これをセレクタ４が検出して、切替え接点５を“続”状態にして、床上物体１９への給電、すなわち負荷２１、蓄電回路２２そして信号用蓄電器２７への給電を行う。
【００９８】
床上物体１９の自走移動により、受電電極２４が送電電極３から離れると、セレクタ４に対する給電要求信号Ｈ３の流入がなくなるので、セレクタ４は、切替え接点５を“断”状態に切替えて、送電電極３をグランド線１７に接続する。
【００９９】
図１３は、給電要求信号Ｈ３の送受信構成の第３の例を示すもので、電源１８は直流電源であり、セレクタ４の信号検出部７は、直流電流信号である給電要求信号Ｈ３の向き判別する能力を有しており、この判別結果に従って、切替え接点５の接続位置を、リレードライブ６により切替え設定する。
【０１００】
セレクタ４は、床上物体１９からの給電要求信号Ｈ３の向きに従って、切替え接点５の接続位置を切替えるものであるので、受電電極２４が送電電極３に接触していない状態、すなわち床上物体１９からに給電要求信号Ｈ３がない状態では、切替え接点５を中立位置であるグランド線１７に接続する接点に位置させ、これにより送電電極３をグランド線１７に接続させた状態を確保する。
【０１０１】
床上物体１９は、蓄電回路２２が給電要求信号発生機能部分をも兼ねているので、給電要求信号発生回路２６を設けておらず、また電力供給床１から供給される直流電力は、セレクタ４による切替え接点５の切替え設定により、その方向性が一定しているので、整流回路２３が不要となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の基本的な実施態様の、全体構成例図である。
【図２】送電電極の配列パターンの一例を示す図である。
【図３】基本的な実施態様の動作のフローチャート図である。
【図４】本発明の第１の実施態様を示す、簡略構成図である。
【図５】第１の実施態様の動作のフローチャート図である。
【図６】本発明の第２の実施態様を示す、簡略構成図である。
【図７】第２の実施態様の動作のフローチャート図である。
【図８】本発明の第３の実施態様を示す、簡略構成図である。
【図９】第３の実施態様の動作のフローチャート図である。
【図１０】給電要求信号の送受信構成の第１の例を示す、構成例図である。
【図１１】給電要求信号の送受信構成の第２の例を示す、構成例図である。
【図１２】給電要求信号発生回路の具体例の一つを示す、回路図である。
【図１３】給電要求信号の送受信構成の第３の例を示す、構成例図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１    ；  電力供給床
２    ；  床面
３    ；  送電電極
４    ；  セレクタ
５    ；  切替え接点
６    ；  リレードライブ
７    ；  信号検出部
８    ；  制御回路
９    ；  信号復調部
１０  ；  信号照合部
１１  ；  検出子
１２  ；  エネルギー受容体
１３  ；  アクティブ素子
１４  ；  アクティブ回路
１５  ；  床下配線
１６  ；  電力線
１７  ；  グランド線
１８  ；  電源
１９  ；  床上物体
２０  ；  本体
２１  ；  負荷
２２  ；  蓄電回路
２３  ；  整流回路
２４  ；  受電電極
２５  ；  制御装置
２６  ；  給電要求信号発生回路
２７  ；  信号用蓄電器
２８  ；  信号用整流器
Ｓ    ；  スイッチ
Ｌ    ；  励磁コイル
Ｒ    ；  制限抵抗
２９  ；  信号発生部
３０  ；  信号変調部
３１  ；  信号発信部
３２  ；  演算部
３３  ；  センサー
３４  ；  エネルギー放射体
３５  ；  車輪
Ｈ１  ；  報知信号
Ｈ２  ；  接近信号
Ｈ３  ；  給電要求信号
【図１】
2005168232.tif 000003
【図２】
2005168232.tif 000004
【図３】
2005168232.tif 000005
【図４】
2005168232.tif 000006
【図５】
2005168232.tif 000007
【図６】
2005168232.tif 000008
【図７】
2005168232.tif 000009
【図８】
2005168232.tif 000010
【図９】
2005168232.tif 000011
【図１０】
2005168232.tif 000012
【図１１】
2005168232.tif 000013
【図１２】
2005168232.tif 000014
【図１３】
2005168232.tif 000015